專利名稱：基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
近些年視頻監(jiān)控在安防領域得到越來越多的應用，因此，對視頻監(jiān)控的圖像質量、傳輸距離及控制方式提出了越來越高的要求。目前較普遍的視頻監(jiān)控的方式為模擬攝像頭加編碼器，然后通過光纖進行傳輸，但是，對于環(huán)境復雜，架設光纖成本高的地方，也就希望能提供無線傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控解決方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，附加·溫、濕度和光照環(huán)境感應器，提高監(jiān)控質量。本發(fā)明結合微波和互聯(lián)網(wǎng)傳送視頻信號，具有方便靈活，傳輸速度高的特點。本發(fā)明所采用的技術方案是
一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺底座，安裝在所述底座上的云臺轉動本體，安裝在云臺轉動本體上的監(jiān)控攝像機，還包括安裝在云臺底座的控制單元，連接控制單元的第一數(shù)字微波端；本監(jiān)控系統(tǒng)還包括第二數(shù)字微波端、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控中心。所述云臺底座連接控制單元和云臺轉動本體，所述控制單元連接第一數(shù)字微波端和監(jiān)控攝像機，所述第二數(shù)字微波端連接網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)連接互聯(lián)網(wǎng)，所述互聯(lián)網(wǎng)連接監(jiān)控中心。監(jiān)控攝像機采集的靜態(tài)模擬視頻信號經(jīng)過數(shù)字化、視頻信號加密和數(shù)字微波端加密，通過第一數(shù)字微波端發(fā)送，第二數(shù)字微波端接收來自第一數(shù)字微波端經(jīng)加密的數(shù)字視頻信號，進行數(shù)字微波端解密，經(jīng)數(shù)字微波端解密處理的數(shù)字視頻信號通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進入互聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控中心訪問互聯(lián)網(wǎng)獲得所需的數(shù)字視頻信號，即可進行視頻信號解密、存儲和顯示；監(jiān)控的控制信號數(shù)據(jù)由監(jiān)控中心發(fā)出，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)最終通過第二數(shù)字微波端經(jīng)數(shù)字微波方式無線傳輸?shù)降谝粩?shù)字微波端，隨后傳到控制單元內。所述監(jiān)控攝像機包括鏡頭加熱單元。所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括安裝在云臺轉動本體上的光照傳感器，安裝在云臺轉動本體上的溫、濕度傳感器，控制單元分別連接所述光照傳感器和溫、濕度傳感器。所述控制單元包括ARM處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器；所述ARM處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器、鏡頭加熱單元、第一數(shù)字微波端，所述數(shù)據(jù)采集卡連接所述溫、濕度傳感器和光照傳感器。所述監(jiān)控中心包括NVR、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站。所述NVR分別連接互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站。NVR即網(wǎng)絡數(shù)字視頻錄像機。
所述互聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)連接第二數(shù)字微波端。所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)包括一臺具有視頻壓縮和網(wǎng)絡IP地址管理功能嵌入軟件的PC機和一臺或多臺路由器。所述基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括與控制單元連接的太陽能供電系統(tǒng)。所述的溫、濕度傳感器采用溫濕度一體式感器或者溫度、濕度獨立式傳感器，溫度采集范圍為_55°C +120°C，濕度采集范圍為O 100RH。所述的光照傳感器感應光度范圍為O 200000LUX。所述的第一數(shù)字微波端和第二數(shù)字微波端采用摩托羅拉提供的PTP500數(shù)字微波，能進行數(shù)字微波端加密，傳輸速率范圍為5Mbps 100Mbps。所述監(jiān)控攝像機包括白晝攝像機和夜視攝像機，所述白晝攝像機監(jiān)控距離為O IOKm,所述夜視攝像機監(jiān)控距離為O 5 Km。所述的云臺底座用來固定云臺轉動本體，可以是任何形狀。本發(fā)明的微波傳輸方案為
采用摩托羅拉提供的PTP500數(shù)字微波，該數(shù)字微波包括第一數(shù)字微波端和第二數(shù)字微波端，利用專用IEEE802. 3配置第一數(shù)字微波端和第二數(shù)字微波端的固定IP地址，通過專有系統(tǒng)管理軟件PTP MIB配置數(shù)字微波端加密使用的AES密碼。監(jiān)控攝像機采集的靜態(tài)模擬視頻信號經(jīng)視頻編碼器進行數(shù)字化，并進入控制單元的ARM處理系統(tǒng)進行視頻信號加密處理，然后通過第一數(shù)字微波端進行數(shù)字微波端加密，隨后發(fā)送；第二數(shù)字微波端接收來自第一數(shù)字微波端的數(shù)據(jù)后先進行數(shù)字微波端解密處理，經(jīng)數(shù)字微波端解密處理的數(shù)字視頻信號通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進入互聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控中心訪問互聯(lián)網(wǎng)獲得所需的數(shù)字視頻信號，即可進行視頻信號解密、存儲和顯示。本發(fā)明實現(xiàn)的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有以下優(yōu)點
I.可靠性高。與普通無線通信方式相比，微波傳輸采用FEC糾錯功能，并加入AES加密·技術，避免了數(shù)據(jù)包丟失現(xiàn)象，保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。2.傳輸方便。本發(fā)明選擇微波作為傳輸方式，只要滿足微波兩端可視，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，且傳輸距離遠。第二數(shù)字微波端與監(jiān)控中心的傳輸采用互聯(lián)網(wǎng)方式，方便靈活，使任何時刻、地點能訪問互聯(lián)網(wǎng)的用戶只要輸入網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中路由器預先設置好的正確IP地址即可獲得監(jiān)控攝像機的視頻數(shù)據(jù)。3.架設范圍廣。本發(fā)明采用太陽能供電系統(tǒng)作為電能，不受供電電源限制。4.監(jiān)控效果好。加入智能控制單元，結合溫、濕度和光照傳感器及鏡頭加熱單元，可有效防止鏡頭的霧化影響，周圍光線對感光光圈的影響。


圖I是本發(fā)明的視頻監(jiān)控系統(tǒng)結構框圖。圖2是本發(fā)明各模塊的連接示意圖。圖3是本發(fā)明控制單元內模塊結構框圖。圖4是本發(fā)明第二數(shù)字微波端到監(jiān)控中心連接結構框圖。圖5是本發(fā)明實現(xiàn)監(jiān)控操作流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖I,圖2,圖3,圖4,所不,一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括云臺底座1，安裝在所述底座I上的云臺轉動本體2，安裝在云臺轉動本體2上的監(jiān)控攝像機3，安裝在云臺轉動本體2上的光照傳感器4，安裝在云臺轉動本體2上的溫、濕度傳感器5，安裝在云臺底座I上的控制單兀6,第一數(shù)字微波端7,太陽能供電系統(tǒng)9。一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)還包括第二數(shù)字微波端8、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控中心。所述的云臺底座I用來固定云臺轉動本體2，可以是任何形狀。所述監(jiān)控攝像機3包括白晝攝像機，監(jiān)控距離為O 10Km，和夜視攝像機，監(jiān)控距離為O 5 Km，以及鏡頭加熱單元。 所述的光照傳感器4感應光度范圍為O 200000LUX。所述的溫、濕度傳感器5可采用溫濕度一體式傳感器或者溫度、濕度獨立式傳感器，溫度采集范圍為_55°C +120°C，濕度采集范圍為O 100RH。所述的控制單元6連接所述光照傳感器4，溫、濕度傳感器5，第一數(shù)字微波端7，監(jiān)控攝像機3、鏡頭加熱單元和太陽能供電系統(tǒng)9。所述的第一數(shù)字微波端7和第二數(shù)字微波端8傳輸速率范圍為5Mbps 100Mbps。如圖2所示為本發(fā)明各模塊的連接示意圖，其中的通信網(wǎng)絡由第一數(shù)字微波端7和第二數(shù)字微波端8構成的微波傳輸網(wǎng)絡加上網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)共同組成。如圖3所示為本發(fā)明控制單元6內模塊結構框圖，所述控制單元6包括ARM處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器；所述ARM處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器、鏡頭加熱單元、第一數(shù)字微波端7，所述數(shù)據(jù)采集卡連接所述溫、濕度傳感器5和光照傳感器4。如圖4所示為本發(fā)明第二數(shù)字微波端到監(jiān)控中心連接結構框圖，所述監(jiān)控中心包括NVR、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站。所述NVR分別連接互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站。NVR即網(wǎng)絡數(shù)字視頻錄像機。所述互聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)連接第二數(shù)字微波端。所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)包括一臺具有視頻壓縮和網(wǎng)絡IP地址管理功能嵌入軟件的PC機和一臺或多臺路由器。太陽能供電系統(tǒng)9提供不間斷的電源。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)正常工作且無任何操作時，如圖I、圖2、圖3，監(jiān)控攝像機3采集的靜態(tài)模擬視頻信號經(jīng)視頻編碼器進行數(shù)字化，并進入控制單元6的ARM處理系統(tǒng)進行視頻信號加密處理，然后通過第一數(shù)字微波端7進行數(shù)字微波端加密，隨后發(fā)送；如圖I，圖4，第二數(shù)字微波端8接收來自第一數(shù)字微波端7的數(shù)字視頻信號，進行數(shù)字微波端解密，經(jīng)數(shù)字微波端解密處理的數(shù)字視頻信號通過圖4的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)將數(shù)字視頻信號傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上，所述互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸媒介。圖4中網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中的路由器預先設置好IP地址，監(jiān)控中心NVR訪問預先設置的IP地址即可獲得所需的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。視頻服務器實現(xiàn)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)的存儲，管理工作站實現(xiàn)監(jiān)控視頻的管理，包括實時查看、回放、歷史數(shù)據(jù)查看等功能，還包括處理接收的報警信息的功能。將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曰ヂ?lián)網(wǎng)作為公網(wǎng)的好處是節(jié)省專用網(wǎng)絡的帶寬，充分利用已有的帶寬資源實現(xiàn)視頻流的傳輸，并且使任何時刻、地點能訪問互聯(lián)網(wǎng)的用戶只要輸入圖4網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中路由器預先設置好的正確IP地址即可獲得監(jiān)控攝像機的視頻數(shù)據(jù)。如圖5所示，為本發(fā)明實現(xiàn)監(jiān)控操作流程圖，該操作流程由嵌入在圖3中ARM處理系統(tǒng)中的軟件實現(xiàn)。I.當圖4中控制鍵盤進行操作時，監(jiān)控中心發(fā)出控制信號數(shù)據(jù)，控制信號數(shù)據(jù)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)最終通過第二數(shù)字微波端8經(jīng)數(shù)字微波方式無線傳輸?shù)降谝粩?shù)字微波端7，隨后傳到圖3中控制單元6內的ARM處理系統(tǒng)中，軟件的調用數(shù)字微波接收程序首先會從數(shù)據(jù)中提取出是否有云臺轉動電機及焦距的控制信號，如果有云臺轉動電機控制信號，則調用云臺轉動電機控制程序，實現(xiàn)云臺的轉動控制。如果有焦距控制信號，則調用焦距控制程序，實現(xiàn)焦距控制。 2.如果從數(shù)據(jù)中沒有提取出云臺轉動電機及焦距的控制信號，則讀取溫、濕度傳感器的值，判斷溫度是否超過設定限，如果溫度超過設定限，則調用溫度報警程序，并調用數(shù)字微波發(fā)送程序，溫度報警信息通過第一數(shù)字微波端7發(fā)送到第二數(shù)字微波端8，再經(jīng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)傳到監(jiān)控中心。3.如果溫度沒有超過設定限，則判斷濕度是否超過設定限，如果濕度超過設定限，則首先調用鏡頭加熱程序，驅動圖3中鏡頭加熱單元，去除鏡頭的霧氣。然后調用濕度報警程序，并調用數(shù)字微波發(fā)送程序，濕度報警信息通過第一數(shù)字微波端發(fā)送到第二數(shù)字微波端，再經(jīng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)傳到監(jiān)控中心。4.如果濕度沒有超過設定限，則讀取光照傳感器值，判斷光照是否超過限定值，如果光照超過設定限，則調用光強報警程序，并調用數(shù)字微波發(fā)送程序，光強報警信息通過第一數(shù)字微波端發(fā)送到第二數(shù)字微波端，再經(jīng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)傳到監(jiān)控中心。5.如果光照也沒有超過設定限，則程序返回。如上所述，本發(fā)明的一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的實用價值，是值得推廣的無線視頻監(jiān)控解決方案的一種。
權利要求
1.一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺底座(I)，安裝在所述底座(I)上的云臺轉動本體(2)，安裝在云臺轉動本體(2)上的監(jiān)控攝像機(3)，其特征是還包括安裝在云臺底座(I)的控制單元￠)，連接控制單元￠)的第一數(shù)字微波端(7)，以及第二數(shù)字微波端(8)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控中心； 所述云臺底座⑴連接控制單元(6)和云臺轉動本體⑵，所述控制單元(6)連接第一數(shù)字微波端(7)和監(jiān)控攝像機(3)，所述第二數(shù)字微波端(8)連接網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)連接互聯(lián)網(wǎng)，所述互聯(lián)網(wǎng)連接監(jiān)控中心； 監(jiān)控攝像機(3)采集的靜態(tài)模擬視頻信號經(jīng)過數(shù)字化、視頻信號加密和數(shù)字微波端加密，通過第一數(shù)字微波端(7)發(fā)送，第二數(shù)字微波端(8)接收來自第一數(shù)字微波端(7)經(jīng)加密的數(shù)字視頻信號，進行數(shù)字微波端解密，經(jīng)數(shù)字微波端解密處理的數(shù)字視頻信號通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進入互聯(lián)網(wǎng)，監(jiān)控中心訪問互聯(lián)網(wǎng)獲得所需的數(shù)字視頻信號，即可進行視頻信號解密、存儲和顯示；監(jiān)控的控制信號數(shù)據(jù)由監(jiān)控中心發(fā)出，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡管理系統(tǒng)最終通過第二數(shù)字微波端(8)經(jīng)數(shù)字微波方式無線傳輸?shù)降谝粩?shù)字微波端(7)，隨后傳到控制單元(6)內； 所述控制單元(6)包括ARM處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器；所述ARM處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器、鏡頭加熱單元、第一數(shù)字微波端(7)，所述數(shù)據(jù)采集卡連接所述溫、濕度傳感器(5)和光照傳感器(4)。
2.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述監(jiān)控攝像機(3)包括鏡頭加熱單元。
3.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述云臺轉動本體(2)上分別安裝有光照傳感器(4)及溫、濕度傳感器(5)，所述光照傳感器(4)及溫、濕度傳感器(5)分別與控制單元(6)連接。
4.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述監(jiān)控中心包括NVR、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站；所述NVR分別連接互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)視器、視頻服務器、控制鍵盤、管理工作站；所述互聯(lián)網(wǎng)連接網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)連接第二數(shù)字微波端；所述網(wǎng)絡管理系統(tǒng)包括一臺具有視頻壓縮和網(wǎng)絡IP地址管理功能嵌入軟件的PC機和一臺或多臺路由器。
5.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元(6)連接有太陽能供電系統(tǒng)(9)。
6.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述溫、濕度傳感器(5)采用溫濕度一體式感器或者溫度、濕度獨立式傳感器。
7.如權利要求I中所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述光照傳感器(4)感應光度范圍為O 200000Lux。
8.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述第一數(shù)字微波端(7)和第二數(shù)字微波端(8)采用摩托羅拉提供的PTP500數(shù)字微波，能進行數(shù)字微波端加密，第一數(shù)字微波端(7)和第二數(shù)字微波端(8)傳輸速率范圍為5Mbps 100Mbps。
9.如權利要求I所述的基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控攝像機(3)包括白晝攝像機和夜視攝像機，所述白晝攝像機監(jiān)控距離為O 10Km，所述夜視攝像機監(jiān)控距離為O 5 Km。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于微波傳輸?shù)墓W(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括云臺底座，安裝在所述底座上的云臺轉動本體，安裝在云臺轉動本體上的監(jiān)控攝像機，還包括安裝在云臺轉動本體上的光照傳感器，溫、濕度傳感器，安裝在云臺底座的控制單元，連接控制單元的第一數(shù)字微波端；所述控制單元包括ARM處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器；所述ARM處理系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)采集卡、云臺轉動電機控制單元、視頻編碼器、鏡頭加熱單元、第一數(shù)字微波端，所述數(shù)據(jù)采集卡連接所述溫、濕度傳感器和光照傳感器；本監(jiān)控系統(tǒng)還包括第二數(shù)字微波端、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控中心。本發(fā)明用于視頻監(jiān)控，監(jiān)控視頻信號的微波傳輸以及互聯(lián)網(wǎng)傳輸。
文檔編號G05D27/02GK102917210SQ201210434690
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權日2012年11月1日
發(fā)明者高揚, 黃奎, 徐高松, 劉成生, 張韌, 王 華, 賀虎林 申請人:江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心